高中物理《牛顿第二定律》课件(16张ppt)（粤教版必修1）

欢迎进入物理课堂 牛顿第二定律 复习与回顾 牛顿第一定律 力是改变物体运动状态的原因 即力是产生加速度的原因 影响加速度的因素 物体所受合外力F 物体质量m怎样来比较物体运动的加速度的大小呢 研究对象小车的加速度a是根据初速度为零的匀加速直线运动公式s at2 2 t相同时 通过比较s的大小来比较a的大小 研究思路 先保持物体质量m不变 研究它的加速度a跟物体所受合力F的关系 再保持物体所受合力F相同 研究物体的加速度a跟它的质量m的关系 最后用数学的方法把实验得出的a跟F的关系及a跟m的关系综合起来 找出a跟F和m的关系 变量控制法 一 加速度和力的关系 如图所示的实验装置 取两个质量相同的小车放在光滑的水平板上 绳的另一端跨过定滑轮各挂一个盘 盘里分别放着数目不等的砝码 使两个小车在拉力作用下做加速运动 拉力F的大小可以认为等于砝码 包括砝码盘 的重量 F的大小 可以通过增 减砝码来改变 车的后端也分别系上绳 用一只夹子夹住两根细绳 以同时控制两辆小车 使它们同时运动和停止运动 1 研究前提 物体 小车 的质量保持一定 3 结论 m一定时 2 演示过程及测出的数据 参考 由及 所以 二 加速度和质量的关系 由此可知 当外力F一定时 物体的加速度与其质量成反比 即 三 牛顿第二定律 1 牛顿第二定律的表述 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 2 牛顿第二定律的数学表达式 比例常数k与式中物理量单位的选取有关 若各量的单位均用国际单位制中单位 则 1 牛顿 N 力的规定 使质量为1kg的物体产生1m s2的加速度的力 叫做1N 2 牛顿第二定律 F ma 各量用国际制单位 牛顿第二定律的理解 同体性 公式中 必须是同一研究对象正比性 a与合外力F成正比 与质量m成反比矢量性 a与合外力F的方向始终相同瞬时性 a和合外力F是瞬时对应关系 某一时刻的力决定了这一时刻的加速度 如合外力F随时间变化 a也随时间变化 只有合外力F恒定时 a才恒定 物体才做匀变速运动 例题1 一辆卡车空载时质量为3 5 103kg 最大载货量为2 5 103kg 用同样大小的力 空载时能使卡车产生的加速度1 5m s2 满载时卡车的加速度是多少 0 875m s2 M m 解 根据牛顿第二定律 又 满载时卡车的加速度 例题2 物体质量为 放在光滑水平面上 同时受到大小为 和 的两个水平力作用 物体的加速度可能是 B 2 s2C 4 s2D 5 s2 提示 合力大小为3 7N 加速度大小为 F m 即1 5 3 5m s2 练习1 1 从牛顿第二定律知 无论怎么小的力都可以使物体产生加速度 但是用较小的力去推地面上很重的物体时 物体仍然静止 这是因为 推力比静摩擦力小 物体有加速度 但太小 不易被察觉 物体所受推力比重力小 物体所受合外力仍为零 提示 研究的问题中物体受几个力 水平方向受到 推力 静摩擦力 为什么物体 仍然静止 推力 静摩擦力 最大 练习2 对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力 当力刚开始作用的瞬间 物体立即获得速度 物体立即获得加速度 物体同时获得速度和加速度 由于物体未来得及运动 所以速度和加速度都为零 牛顿第二定律的性质有 瞬时性 即瞬间得到加速度 练习3 3 2N的合外力能使物体产生2m s2的加速度 要想使该物体产生10m s2加速度 需要多大的外力 提示 物体的质量不变 练习4 4 一物体在几个力的共同作用下处于静止状态 现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零 又马上使其恢复到原值 方向不变 则A 物体始终向西运动B 物体先向西运动后向东运动C 物体的加速度先增大后减小D 物体的速度先增大后减小 向东的力F逐渐减小到零 合外力向西且逐渐增加为F 加速度向西逐渐增大到F m 马上使其恢复到原值 合外力恢复为零 加速度为零 过程中物体速度向西 且增大至a 0为止 小结 牛顿第二定律内容 物体的加速度a跟所受合外力F成正比 跟物体的质量m成反比 加速度的方向跟合外力的方向相同 牛顿第二定律数学表达式 F ma力的单位N的定义 1N 1kg 1m s2牛顿第二定律的理解 同体性 正比性 矢量性 瞬时性 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全